中國(guó)海洋大學(xué)

緣管滸苔、小珊瑚藻和鼠尾藻對(duì)東海原甲藻克生效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究Effects of three macroalgae Ulva linza, Corallina pilulifera and Sargassum thunbergii on the growth of the red tide microalgae Prorocentrum donghaiense under laboratory conditions學(xué) 校 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué) 生 王仁君 專 業(yè) 生態(tài)學(xué)2007年 4月 24日中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:ContentsIntroductionMaterials and methodsResultsDiscussion and conclusion中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:98California Noctiluca Bloom Florida Red Tide Bloom of Karenia brevisTexas Brown Tide Bloom of Aureoumbra 1999 Prorocentrum micans bloom, Maine 選題的背景 赤潮爆發(fā)中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:有害赤潮的生物種類 There are more than 4000 species of phytoplanktons in marine ecosystem 300 species are known to be, or suspected to be, or have the potential to be harmful algal species. About 80 toxic species and about 200 noxious species This list has increased remarkably in recent years.中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:50 90年代中國(guó)不同海區(qū)赤潮發(fā)現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計(jì) 中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:形成有害赤潮的原因種形成有害赤潮的原因種 甲藻類 硅藻類 針胞藻類 藍(lán)藻類 定鞭藻類中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:赤潮的危害對(duì)人類健康的影響毒素中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:中國(guó)沿海地區(qū)因食用貝類引起的一些中毒事件中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、旅游：可持續(xù)發(fā)展中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:被赤潮逼死的龍蝦中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:國(guó)內(nèi)外有害赤潮防治的現(xiàn)狀有害赤潮的治理方法有害赤潮的治理方法物理方法生物方法化學(xué)方法l 粘土法l 超聲波法l 過(guò)濾法l 網(wǎng)箱沉降法l 氣幕法l微生物法l利用生物間的拮抗作用抑制赤潮生物的生長(zhǎng)l 利用海洋濾食性動(dòng)物去除赤潮生物法l 直接滅殺法l 凝聚劑沉淀法l 天然礦物絮凝法競(jìng)爭(zhēng)有限的營(yíng)養(yǎng)鹽或光照分泌種間克生物質(zhì)在 短期內(nèi)有效，但會(huì)對(duì)環(huán)境造成不同程度的破壞 (Jeong,2000)對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染種間拮抗效應(yīng)中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail: asler (1949） 首次發(fā)現(xiàn)了高等水生植物對(duì)微藻具有克生效應(yīng)Kogan (1989),孫文浩等 (1989),Van Aller(1985)證明了淡水生態(tài)系統(tǒng)中大型水生植物對(duì)微藻克生效應(yīng)的普遍性，以及克生效應(yīng)具有專一性的特點(diǎn)Arther(1949),Marshall (1948),Fong (1986)大型海藻與海洋微藻的豐度隨時(shí)間和季節(jié)而變化，但是兩者生物量總是呈負(fù)相關(guān)水生生物間克生效應(yīng)的研究現(xiàn)狀中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:Jin and Dong (2003)的研究發(fā)現(xiàn)大型海藻孔石莼的新鮮組織和干粉末對(duì)赤潮異彎藻和塔瑪亞歷山大藻具有克生效應(yīng)，赤潮異彎藻與孔石莼新鮮組織和干粉末共存時(shí)，正常的赤潮異彎藻細(xì)胞逐漸失去活動(dòng)力，變得圓和膨脹，最后破裂大藻與微藻間克生效應(yīng)的研究現(xiàn)狀A(yù)lgicidal acitivity of the fresh tissue and the dry powder of U. pertusa on H. akashiwo(A. original shape cell;B. cells become immobilw, round and swollen;C, cells are ruptured)(Jin,2003)中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:Wang et al(2007) 研究了共培養(yǎng)體系中大型海藻孔石莼的新鮮組織對(duì)四種赤潮微藻生長(zhǎng)的影響，證明大型海藻均能明顯抑制微藻的生長(zhǎng)，并且能夠分泌某種相生相克類化合物抑制共培養(yǎng)體系中微藻的生長(zhǎng)。Effects of fresh macroalgal thalii on growth of dinoflagellase in co-culture.(Wang et al.,2007)大藻與微藻間 克生效應(yīng)的研究現(xiàn)狀中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:1迄今為止，對(duì)大型海藻與海洋微藻間非營(yíng)養(yǎng)性的相互作用了解的還非常少2針對(duì)大型海藻與有害赤潮微藻間克生效應(yīng)的研究還處于其發(fā)展的初級(jí)階段。3對(duì)大型海藻的研究主要集中在綠藻，其余藻類涉及的較少因此，我們有必要對(duì)大型海藻與赤潮微藻間的克生效應(yīng)進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。大型海藻與微藻間克生效應(yīng)的研究的不足中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:大型海藻緣管滸苔 Ulva linza （綠藻）、小珊瑚藻 Corallina pilulifera(紅藻)、鼠尾藻 Sargassum thunbergii (褐藻 )等是海洋環(huán)境的內(nèi)生種，并廣泛分布于我國(guó)沿海水域Corallina piluliferaPostl et RuprlSargassum thunbergii Mertl.O.KuntzeUlva linza Linnaeus大型海藻Materials中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:甲藻類 東海原甲藻Prorocentrum donghaiense Lu, 2001世界性種，廣泛分布于沿海、河口和大洋海域。中國(guó)的渤海、東海、香港和南沙群島等水域也有分布，是形成赤潮的主要種類之一。圖 A： 殼面觀（示意圖）；圖 B-C： 殼面觀（ LM， 示細(xì)胞殼板和頂刺中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:methods大型海藻新鮮組織 培養(yǎng)水過(guò)濾液干粉末 組織抽提物赤潮微藻控制赤潮排除了營(yíng)養(yǎng)鹽、光照和 pH等因素的影響中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:大藻干粉末 20g 加入 1000ml蒸餾水 (或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿 )20C黑暗環(huán)境晃動(dòng)抽提10000g高速離心上清液 沉淀部分加蒸餾水 (或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿 )連續(xù)抽提次合并40C減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)黑色抽提物 加入 100ml蒸餾水 (或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿 )重新溶解蒸餾水 (或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿 )母液組織提取物的制備組織提取物的制備中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:Results: 三種大藻新鮮組織對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)作用添加不同劑量的緣管滸苔 (a)、小珊瑚藻 (b) 和鼠尾藻 (c) 的新鮮組織對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)的作用。在各個(gè)添加劑量下三種大型海藻對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)具有具有抑制作用，并且緣管滸苔和小珊瑚藻在高劑量的情況下能使其完全致死。 0; 0.625; 1.25; 2.5; 5; 10; 15 g-wetl-1中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:三種大藻干粉末對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)作用 0; 0.3; 0.6; 1.2; 2.4g-dry l-1 添加不同劑量的緣管滸苔 (a)、小珊瑚藻 (b) 和鼠尾藻 (c) 的干粉末對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)的作用。在各個(gè)添加劑量下三種大型海藻對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)具有對(duì)東海原甲藻具有強(qiáng)烈的抑制作用，并在高劑量的情況下能使其完全致死。中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:從 EC50可以看出，三種大型海藻新鮮組織對(duì)東海原甲藻的抑制作用由強(qiáng)到弱依次為小珊瑚藻 緣管滸苔 鼠尾藻從 EC50可以看出，三種大型海藻干粉末對(duì)東海原甲藻的抑制作用由強(qiáng)到弱依次為小珊瑚藻 鼠尾藻緣管滸苔三種大藻新鮮組織和干粉末對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)的 EC50中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:三種大藻組織蒸餾水和有機(jī)溶劑提取物對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)的 EC50三種大型海藻的組織蒸餾水提取物對(duì)東海原甲藻具有抑制效應(yīng)，但無(wú)致死效應(yīng)較高濃度的甲醇提取物對(duì)東海原甲藻具有致死效應(yīng)，但是乙醚、丙酮和氯仿提取物對(duì)東海原甲藻無(wú)抑制效應(yīng)。 中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:control ： initial addition () semi-continuous addition ( ) Treatment ： initial addition() semi-continuous addition() 無(wú)論在一次性添加方式還是半連續(xù)添加方式下，緣管滸苔(a)、小珊瑚藻 (b)和鼠尾藻 (c)的培養(yǎng)水過(guò)濾液對(duì) 東海原甲 藻均有顯著的影響三種大藻培養(yǎng)水過(guò)濾液對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)作用中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail: 三種大型海藻的新鮮組織和干粉末對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)均有強(qiáng)烈的抑制作用，在較高的濃度下還能完全使其致死，證明了三種大型海藻對(duì)東海原甲藻具有克生效應(yīng)，并且三種大型海藻對(duì)東海原甲藻的克生效應(yīng)具有普遍性。 三種大型海藻的組織蒸餾水和甲醇提取物對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)皆有抑制作用，這表明三種大型海藻組織中具有抑制東海原甲藻生長(zhǎng)的克生物質(zhì)，并且其克生物質(zhì)是有極性的。這進(jìn)一步證明克生物質(zhì)的存在是三種大型海藻對(duì)東海原甲藻產(chǎn)生克生效應(yīng)的主要方式之一。 通過(guò)大型培養(yǎng)水過(guò)濾液對(duì)東海原甲藻的抑制作用，說(shuō)明這三種大型海藻新鮮組織能夠向環(huán)境中釋放克生物質(zhì)來(lái)抑制東海原甲藻的生長(zhǎng) 。 討論和結(jié)論中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:克生物質(zhì)的提取、分離和鑒定克生效應(yīng)的存在繼續(xù)研究的問題有效預(yù)防和控制赤潮中國(guó)海洋大學(xué) 王軍 E-mail:在讀期間學(xué)習(xí)成果1. Wang RJ, Xiao H, Zhang PY, Qu L, Cai HJ, Tang XX. Journal of Integrative Plant Biology 2006, (48)12: 1415-1423.(SCI)2. Wang RJ, Xiao H, Zhang PY, Qu L, Cai HJ, Tang XX. Journal of Applied Phycology. 2007(19),4: 109-121.(SCI)3. Wang RJ, Xiao H, Wang Y, Zhou WL, Tang XX. Journal of Sea Research. In press .(SCI)4 Wang RJ, Xiao H, Tang XX. J. Exp.Mar. Biol. Ecol. (needing revision)5. 王仁君 ，唐學(xué)璽，馮蕾，肖慧，曲良，蔡恒江 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào) .2006. 17(12):2421-2425. 6. 馮蕾 , 唐學(xué)璽， 王仁君 , 肖慧，李揚(yáng) . 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào) . 2006， 363(3)： 421-426.7. 馮蕾 , 肖慧， 王仁君 , 唐學(xué)璽，李永祺 . 海洋環(huán)境科學(xué) . 2006， 35(3):25-28.8. 曲良，肖慧， 王仁君 ，董棟，馮朝，唐學(xué)璽 . 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào) . (出版中 )9. Xie ZhH, Xiao H, Cai HJ, Wang RJ, Tang XX. International Review of Hydrobiology. 2006, 91(6). P.555. 10. 周文禮，王悠，肖慧， 王仁君 ，曲良，唐學(xué)璽武漢大學(xué)學(xué)報(bào) (理學(xué)版 ). (出版中 ) (EI 收錄 )11. 馮蕾，肖慧，孟祥紅，唐學(xué)璽， 王仁君 .武漢大學(xué)學(xué)報(bào) (理學(xué)版 ). 2006, 52(2)： 225-229. (EI 收錄 )SUBMITTED MANUSCRIPTS 1.Wang RJ, Wang Y,Xiao H, Tang XX. Allelopathic inhi